Особливістю пропонованого металошукача є цікаве схемотехнічне рішення аналізатора і індикатора. При цьому в якості індикатора використовується стрілочний прилад.
Слід зазначити, що розглянутий металодетектор володіє порівняно високою чутливістю. Крім цього за напрямом відхилення стрілки індикатора можна визначити і вид металу (кольоровий або чорний), з якого виготовлений виявлений предмет.
Принципова схема
Металодетектор (рис. 2.7) складається з двох генераторів, схеми індикації і стабілізатора напруги.
Рис. 2.7. Принципова схема металошукача зі стрілочним індикатором
На транзисторах Т1 і Т2 зібраний вимірювальний генератор, частота коливань якого залежить від параметрів контуру, утвореного котушкою L2, а також паралельно включеними конденсатори C1 і C2. Опорний генератор зібраний на транзисторах Т3 і Т4 за аналогічною схемою. Частота цього генератора коливань визначається параметрами контуру, виконаного на елементах L3, C4 і C5.
Схема, аналізує поява девіації (відхилення) частоти сигналу вимірювального генератора в порівнянні з частотою сигналу опорного генератора, містить вимірювальну ланцюг, що складається з стрілкового індикатора PA1 з нульовою оцінкою посередині шкали, конденсатора C6 і діодів D1-D4. У цій же ланцюги оцінюється знак девіації частоти. Коливання опорного генератора подаються в вимірювальну ланцюг через котушку зв'язку L4, а сигнал від вимірювального генератора - через котушку зв'язку L1. При цьому вся ланцюг збалансована так, що при збігу частот коливань обох генераторів стрілка індикатора PA1 буде знаходитися на нульовій поділці шкали приладу.
При появі в зоні дії пошукової котушки L2 металевого предмета резонансна частота контуру L2C1C2 зміниться. Це призведе до зміни робочої частоти вимірювального генератора і, як наслідок, до відхилення стрілки індикатора PA1. Відхилення стрілки і служить джерелом інформації про виявлення металевого предмета. Кут відхилення стрілки індикатора залежить від PA1 габаритів предмета і відстані від нього до вимірювальної котушки.
Коли поблизу вимірювальної котушки L2 виявиться предмет з чорного металу, робоча частота вимірювального генератора, виконаного на транзисторах Т1 і Т2, зменшиться, і стрілка індикатора відхилиться в одну сторону. Якщо ж предмет виготовлений з кольорового металу (наприклад з латуні), частота генератора збільшиться, при цьому стрілка індикатора відхилиться в іншу сторону.
Напрям відхилення стрілки залежить від полярності підключення індикатора РА1, на шкалу якого після проведення калібрування можна нанести відповідні написи.
Рис. 2.8. Конструкція каркаса котушок L1 і L2
Котушка L1 містить 20 витків, а L2 - 60 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,31 мм, намотаних виток до витка. Котушки захищені електростатичним екраном, який являє собою незамкнену стрічку з латуні, намотану на поверхню каркаса. Щілина між початком і кінцем намотування стрічки повинна становити не менше 10 мм.
При виготовленні котушок особливо треба стежити за тим, щоб не сталося замикання кінців стрічки, оскільки в цьому випадку утворюється короткозамкнений виток.
Котушка L3 містить 160 витків, а L4 - 50 витків дроту ПЕЛШО діаметром 0,12 мм, намотаних внавал на каркас діаметром 7,5 мм Всередині каркаса встановлюється підлаштування осердя діаметром 2,5 мм і довжиною 12 мм, виконаний з фериту 600НН. Каркас з котушки L3 і L4 поміщається в електростатичний екран з отвором навпаки підлаштування сердечника. Екран повинен бути заземлений.
Живляча напруга 12 В подається на вимірювальний і опорний генератори від джерела В1 через стабілізатор напруги, зібраний на стабілітроні D5 транзисторі Т5.
Деталі та конструкція
Для виготовлення розглянутого металошукача можна використовувати будь-яку макетну плату. Тому до використовуваних деталей не пред'являються які-небудь обмеження, пов'язані з габаритними розмірами. Монтаж може бути як навісний, так і друкований.
Резистори можуть бути, наприклад, типу МЛТ-0,5, конденсатори С1, С2, С4, С5, С7 - типу КМ або КОР. В якості ємностей С3 і С6 можна використовувати будь-які металлобумажные конденсатори, наприклад типу МБМ або БМТ. Конденсатори С8, С9 можна замінити на будь-які електролітичні, наприклад типу К50-6, транзистори КТ603Г - іншими транзисторами цієї серії або транзисторами серії КТ315 з коефіцієнтом передачі струму не менше 60, транзистор МП42А - будь-який з серій МП39 - МП42 або КТ361, діоди Д9Б - іншими діодами цієї серії. В якості індикатора PA1 рекомендується застосувати стрілочний прилад типу М24 з струмом повного відхилення стрілки 100 мкА і нулем посередині шкали.
Котушки L1 і L2 розміщені на каркасі (рис. 2.8), виготовленому з склотекстоліти або будь-якого іншого ізоляційного матеріалу. Плата з розташованими на ній елементами і джерело живлення розміщуються в будь-якому відповідному пластмасовому або дерев'яному корпусі. На кришці корпусу встановлюються індикатор PA1, вимикач S1, а також роз'єм для підключення Х1 котушок L1 і L2. Ці елементи з'єднуються з платою багатожильним гнучким проводом.
Каркас з котушки L1 і L2 розміщується на кінці будь-якої зручної ручки. При цьому висновки котушок з'єднуються з відповідною частиною роз'єму Х1 багатожильним гнучким екранованим проводом. В якості джерела живлення В1 можна використовувати, наприклад, три батарейки 3336Л, з'єднані послідовно, або акумуляторну батарею.
Налагодження
Перед налаштуванням прилад слід розташувати так, щоб пошукова котушка L2 знаходилася на відстані не менше 1,5 м від металевих предметів.
До котушки L1 необхідно підключити осцилограф і, підбираючи величини ємностей конденсаторів С1, С2, встановити частоту вимірювального генератора, виконаного на транзисторах Т1 і Т2, що дорівнює 100 Гц. Форма коливань коригується підбором опорів резисторів R1-R3. Аналогічно налагоджується опорний генератор, при це осцилограф підключається до котушки L4, а форма коливань коригується підбором опорів резисторів R4-R6. Перед початком установки підлаштування сердечник котушки L4 слід встановити в середнє положення.
Далі необхідно встановити на котушки L1 і L4 рівні амплітуди коливань, які повинні знаходитися в межах 0,8-1 Ст. При необхідності амплітуду сигналів можна змінювати підбором числа витків котушок L1 і L4. Після цього, обертаючи підлаштування сердечник котушки L3, слід встановити стрілку індикатора PA1 на нульову відмітку шкали.
Порядок роботи
Особливістю даного металошукача є те, що при проведенні пошукових робіт виконувати які-небудь додаткові настройки і регулювання не потрібно.
При наближенні до вимірювальної котушки L2 предмета з чорного металу робоча частота вимірювального генератора зменшується. При цьому стрілка індикатора PA1 відхиляється в яку-небудь сторону. Якщо ж предмет виготовлений з кольорового металу, наприклад з латуні, частота коливань вимірювального генератора збільшується. При цьому стрілка індикатора відхиляється в протилежну бік. Таким чином можна визначити не тільки наявність металевого предмета в зоні дії пошукової котушки, але і оцінити, з якого металу, кольорового або чорного, він виготовлений.
З допомогою розглянутого металодетектора металеві предмети типу консервних банок можна виявляти на глибині до 20-30 див.
Автор: Адаменко М. В.